[发明专利]果园开沟机分级响应负荷反馈调控装置及控制方法

权利要求书

1.果园开沟机分级响应负荷反馈调控装置，其特征在于：由电机驱动器(15)、电磁制动器(17)、行走速度传感器(19)、电磁离合器(20)、开沟速度传感器(22)、控制器(23)、报警系统(24)和两个继电器(25)组成；电磁制动器(17)安装于HST液压无级变速系统(10)与行走驱动轴(18)之间，行走速度传感器(19)安装于行走驱动轴(18)上；电磁离合器(20)安装于减速器(14)与开沟器轴(21)之间，开沟速度传感器(22)安装于开沟器轴(21)上；行走速度传感器(19)和开沟速度传感器(22)的传感信号分别接入控制器(23)，报警系统(24)与两个继电器(25)由控制器(23)接出，控制系统(23)通过电机驱动器(15)控制电机(9)的转动与停止，进而通过调速执行机构(16)对开沟机的前进速度进行调整；控制系统(23)通过一个继电器(25)控制电磁离合器(20)的接合与分离，通过另一个继电器(25)控制电磁制动器(17)的制动与脱离。

2.对权利要求1所述的果园开沟机分级响应负荷反馈调控装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，通过开沟速度传感器(22)实时监测开沟器轴(21)的转速，并将转速信号n_s输入控制器(23)；

步骤二，利用控制器(23)对开沟器轴(21)的转速信号n_s进行滤波；

步骤三，通过控制器(23)对滤波后的转速信号n_s进行微分计算△n_s/△t，得到开沟器轴(21)的实时加速度a，并将实时加速度a与加速度阈值a₀进行比较，如果a<a₀，表明载荷增加速度趋势明显，则触发时间采样；

步骤四，将滤波后的转速信号n_s与开沟器轴(21)的稳定转速n₀进行比较，以判断开沟载荷变化是否达到需进行调控的程度：

如果n_s/n₀≥0.6，则开沟载荷变化在可控范围内，不做调控响应；

如果n_s/n₀<0.6，则根据转速n_s达到0.6n₀时的时间采样数确定载荷变化时间t；

步骤五，将载荷变化时间t与时间阈值t₀比较，以监测开沟载荷变化的急剧程度：

如果t<t₀，表明载荷急剧增加，前方存在大石块等障碍物，则控制器(23)发出命令，电磁离合器(20)迅速分离，使开沟器轴(21)不再有动力输入；同时电磁制动器(17)迅速制动使开沟机停止行进，报警系统(24)发出报警，提示驾驶员下车检查；

如果t≥t₀，表明载荷由于排土不畅等造成载荷持续增加，则控制器(23)发出命令，电机(9)转动，自动调整开沟机的前进速度，使开沟载荷下降至最佳状态。

3.如权利要求2所述的果园开沟机分级响应负荷反馈调控装置的控制方法，其特征在于：所述最佳状态为发动机(13)功率条件下的最快开沟作业状态。